Cambio climático: Base científica y evidencia observacional

Transcripción

1 Cambio climático: Base científica y evidencia observacional Amadeo E. Uriel González Director del Centro Meteorológico Territorial en Aragón, La Rioja y Navarra Instituto Nacional de Meteorología

2 Introducción El problema del cambio climático Evidencias observacionales del cambio climático Repercusiones locales Escenarios posibles

3 Introducción El clima, síntesis del tiempo atmosférico El clima, resultado de la interacción de los elementos del sistema climático terrestre a diferentes escalas espaciales y temporales

4 Distribución de océanos y continentes

5 Distribución de océanos y continentes Corrientes marinas

6 Distribución de océanos y continentes Corrientes marinas Estado de la superficie terrestre (hielos, vegetación )

7 Distribución de océanos y continentes Corrientes marinas Estado de la superficie terrestre (hielos, vegetación ) Composición atmosférica (gases, partículas )

8 Distribución de océanos y continentes Corrientes marinas Estado de la superficie terrestre (hielos, vegetación ) Composición atmosférica (gases, partículas ) Actividad solar

9 Distribución de océanos y continentes Corrientes marinas Estado de la superficie terrestre (hielos, vegetación ) Composición atmosférica (gases, partículas ) Actividad solar Parámetros orbitales terrestres (excentricidad, precesión y nutación del eje de la Tierra)

10 Distribución de océanos y continentes Corrientes marinas Estado de la superficie terrestre (hielos, vegetación ) Composición atmosférica (gases, partículas ) Actividad solar Parámetros orbitales terrestres (excentricidad, precesión y nutación del eje de la Tierra) Todos estos factores otorgan al clima terrestre una gran VARIABILIDAD NATURAL

11 El problema del cambio climático El término cambio climático hace referencia a la variabilidad del clima inducida por las actividades humanas Especialmente, y a escala planetaria, la emisión de gases de efecto invernadero que están produciendo un calentamiento global

12 Mayor concentración de gases de efecto invernadero (especialmente CO 2 ) siempre ha supuesto aumento de la temperatura

13 El aumento de CO 2 atmosférico se comenzó a observar en la década de los 50 en el observatorio de Mauna Loa, origen de la preocupación actual

14 El aumento de CO 2 atmosférico se comenzó a observar en la década de los 50 en el observatorio de Mauna Loa, origen de la preocupación actual

15 Las actividades humanas producen un forzamiento radiativo artificial en el sistema climático terrestre, causa del calentamiento

16 Evidencias observacionales del cambio climático La hipótesis del cambio climático se ha comenzado a constatar en el aumento global de la temperatura media a partir de la década de los 70 IPCC, 2001

17 El calentamiento está produciendo alteraciones en los demás componentes del sistema climático: Aumento del nivel medio del mar Reducción de la criosfera

18 El calentamiento está produciendo alteraciones en los demás componentes del sistema climático: Aumento del nivel medio del mar Reducción de la criosfera Alteración del patrón de precipitaciones

19 El calentamiento está produciendo alteraciones en los demás componentes del sistema climático: Aumento del nivel medio del mar Reducción de la criosfera Alteración del patrón de precipitaciones Aumento de la variabilidad del clima

20 Hoy día, no hay duda del origen antrópico del calentamiento global

21 Repercusiones locales Zaragoza - Aeropuerto Temperatura media anual Media móvil 5 años Temperatura media anual (décimas ºC) Media = 15,0 ºC

22 Carcastillo - La Oliva (NA) Temperatura media anual (décimas ºC) Temperatura media anual Media móvil 5 años Media = 13,4 ºC Huesca - Monflorite Temperatura media anual (décimas ºC) Tendencia comparable en otras series de la Cuenca del Ebro Media = 13,6 ºC Daroca (Z) Temperatura media anual (décimas ºC) Media = 12,5 ºC

23 Evolución de la temperatura media en Zaragoza-Aeropuerto : 14,6º C : 15,0º C Variaciones mensuales de la temperatura : 15,8º C : 15,9º C Zaragoza-Aeropuerto Evolución de las temperaturas medias mensuales Medias Medias Medias Medias Temperatura media º C Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.

24 Evolución de la temperatura media en Zaragoza-Aeropuerto : 14,6º C : 15,0º C Variaciones mensuales de la temperatura : 15,8º C : 15,9º C May-21Jun 2 1Jun-5Jul 3 15Jun-19Jul Tx (ºC) Jun-2Aug 5 13Jul-16Aug 6 27Jul-30Aug 7 10Aug-13Sep

25 Evolución de la precipitación en Zaragoza Media : 317,7 mm Media : 339,8 mm Zaragoza Precipitación anual Media móvil 5 años Precipitación (mm) Media = 317,7 mm

26 Características de la precipitación en Zaragoza (1) Zaragoza-Aeropuerto Comparación porcentual de las precipitaciones mensuales Porcentaje anual de las precipitaciones Media Media Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.

27 Características de la precipitación en Zaragoza (2) 120 7,0 Zaragoza-Aeropuerto Zaragoza-Aeropuerto Número anual Número de anual días de días con con precipitación apreciable igual o superior Precipitación media por día de precipitación apreciable a 10 mm , ,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Número anual de días Número anual Precipitación de días media Media móvil 5 años Media móvil Media 5 años móvil 5 años Precipitación (mm)

28 A1: Un mundo en rápido crecimiento con rápidas introducciones de nuevas y más eficientes tecnologías. Se divide en: FI : Fósil intensivo T : Tecnológico o no-fósil B : Equilibado o en balance. A2: Un mundo muy heterogeneo con enfasis en los valores familiares y las tradiciones locales. B1: Un mundo de desmaterialización e introducción de tecnologías limpias. B2: Un mundo con énfasis a las soluciones locales a la sostenibilidad económica y medioambiental IS92a: Escenario de 1992 business as usual del Segundo Informe del IPCC.

29 Escenarios (IPCC 2007) B1: Énfasis medioambiental A1T: Énfasis económico, energías renovables B2: Énfasis medioambiental, regional A1B: Énfasis económico, equilibrado A2: Énfasis económico, regional A1FI: Énfasis económico, uso intensivo de combustibles fósiles

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31 Temperature change ( O C) Scenarios A1B A1T A1FI A2 B1 B2 IS92a (TAR method) AII IS Years Bars show the range in 2100 produced by several models

32 Tendencias previstas para la temperatura

33 Tendencias previstas para la precipitación

34 Escenarios regionalizados para la temperatura Variaciones previstas en el periodo para la temperatura mensual con respecto a las medias del periodo , con el escenario A2 (INM, 2007).

35 Escenarios regionalizados para la precipitación Variaciones porcentuales previstas para el periodo con respecto al periodo , para el escenario A2 y dos modelos diferentes (INM, 2007)

36 CONCLUSIONES - CC CONFIRMADO Y SU ORIGEN ANTRÓPICO - INFORME DEL IPCC DEL 2007 CONFIRMA EL DEL 2001 EN RASGOS GENERALES - TENDENCIA T SEGURAS - TENDENCIA P MÁS INCERTIDUMBRES. INTENSIDADES - OTRAS INCERTIDUMBRES (NIVEL DEL MAR, PAPEL DE LOS AEROSOLES, EFECTOS NO LINEALES, EFECTOS POSITIVOS DE LA GLOBALIZACIÓN (TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA, EQUIPARACIÓN DE NIVEL DE VIDA Y TASAS DE NATALIDAD)

37 NOTAS DE LAS DIAPOSITIVAS Amadeo E. Uriel González Director del Centro Meteorológico Territorial en Aragón, La Rioja y Navarra Instituto Nacional de Meteorología

38 Introducción El problema del cambio climático Evidencias observacionales del cambio climático Repercusiones locales Escenarios posibles La presentación consta de cinco apartados: Una introducción, donde se explica muy brevemente lo que es el clima y su variabilidad, después se explica el problema del cambio climático, especificando su origen antrópico. En la tercera parte se hace referencia a las evidencias observacionales a diferentes escalas globales y regionales. La sección cuarta hace referencia a las repercusiones locales (observaciones, resultados en las series), en Aragón y especialmente en Zaragoza y por fin se introduce algo sobre los posibles escenarios, globales y regionalizados.

39 Introducción El clima, síntesis del tiempo atmosférico El clima, resultado de la interacción de los elementos del sistema climático terrestre a diferentes escalas espaciales y temporales Se comienza en la introducción por una elemental definición del clima, para diferenciarlo del tiempo y para enfatizar que es el resultado de la interacción de factores variables, y por tanto variable en sí mismo

40 Distribución de océanos y continentes Corrientes marinas Estado de la superficie terrestre (hielos, vegetación ) Composición atmosférica (gases, partículas ) Actividad solar Parámetros orbitales terrestres (excentricidad, precesión y nutación del eje de la Tierra) Todos estos factores otorgan al clima terrestre una gran VARIABILIDAD NATURAL Se enumeran los diferentes factores que componen y afectan al clima terrestre. Debe quedar claro que se trata de factores a diferentes escalas temporales (muy lentos, como la alteración de la superficie terrestre por la deriva continental, o muy rápidos, como los efectos de una erupción volcánica la foto es del Pinatubo, en 1991-, o los cambios en la actividad solar). Algunos son cíclicos y previsibles, como los ciclos de Milankovitch o los de la actividad solar, y otros no, como los de las erupciones volcánicas. Otros, como el estado de la superficie terrestre (el albedo planetario) es resultado de los anteriores pero también retroalimentan al sistema. Todo ello conduce a la definición de la variabilidad natural del clima, que se muestra en la gráfica de la evolución de la temperatura media del planeta (ahora estamos sobre los 15º) para casi los últimos 1000 millones de años. Casi siempre ha sido más cálida.

41 El problema del cambio climático El término cambio climático hace referencia a la variabilidad del clima inducida por las actividades humanas Especialmente, y a escala planetaria, la emisión de gases de efecto invernadero que están produciendo un calentamiento global Aquí se introduce el problema del cambio climático, dejando claro que hace referencia al cambio reciente de origen antrópico, que se pone de manifiesto de forma más evidente en el aumento de la temperatura media global posterior a la revolución industrial y al uso masivo de combustibles fósiles, con el consiguiente aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero y aerosoles.

42 Mayor concentración de gases de efecto invernadero (especialmente CO 2 ) siempre ha supuesto aumento de la temperatura Muestra la relación íntima que hay entre el aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera y el aumento de la temperatura media terrestre, obtenida a partir de muestras de la corteza de hielo antártica. Se usa para justificar la hipótesis de que a mayor concentración de CO2, es de esperar un aumento de las temperaturas.

43 El aumento de CO 2 atmosférico se comenzó a observar en la década de los 50 en el observatorio de Mauna Loa, origen de la preocupación actual Este aumento de la concentración de CO2 se comenzó a observar en Mauna Loa a finales de los 50, y de ahí se comenzó a hipotetizar que se iba a producir un calentamiento global, mucho antes de que hubiera evidencias de observación. En realidad, se esperaba un cierto enfriamiento para esta época, consecuencia de los ciclos de la variabilidad natural antes enunciados. Se añade otro gráfico con la continuación de los datos hasta la actualidad.

44 Las actividades humanas producen un forzamiento radiativo artificial en el sistema climático terrestre, causa del calentamiento Se define el forzamiento radiativo como aquél que se añade al balance energético terrestre y que es la causa de este calentamiento. Este gráfico, del IPCC 2007, enumera los valores para el CO2, el resto de los gases invernadero, el ozono, los cambios en el albedo superficial (derivados de la deforestación y la reducción de las masas de hielo/nieve), el aumento de los aerosoles y las estelas de condensación de los aviones, así como los debidos a los cambios en la irradiancia solar. Ello produce un forzamiento radiativo de 1,6W/m2. Aparece también la escala de afección y el LOSU, que es el nivel de entendimiento científico de los fenómenos.

45 Evidencias observacionales del cambio climático La hipótesis del cambio climático se ha comenzado a constatar en el aumento global de la temperatura media a partir de la década de los 70 IPCC, 2001 La hipótesis de cambio climático debido al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero se comienza a constatar a partir de la segunda mitad de los años 70, con una tendencia al calentamiento en casi todas las zonas del planeta, especialmente en el hemisferio N.

46 El calentamiento está produciendo alteraciones en los demás componentes del sistema climático: Aumento del nivel medio del mar Reducción de la criosfera Alteración del patrón de precipitaciones Aumento de la variabilidad del clima El calentamiento (constatado) afecta a otros componentes del sistema, como el aumento del nivel medio del mar (constatado), la reducción de la criosfera (hielo/nieve constatado-) (el gráfico es del IPCC 2007), alteraciones en el patrón de precipitación (bastante probable su atribución al CC, el gráfico es del IPCC 2001) y un aumento de la variabilidad del clima (probable, la imagen es de la tormenta tropical Vince, en 2005).

47 Hoy día, no hay duda del origen antrópico del calentamiento global Hoy está claro que el origen del calentamiento global es antrópico. (Gráfico y conclusión del IPCC 2007). Las líneas azules hacen referencia a los resultados de los modelos climáticos sin tener en cuenta los factores antrópicos, o sea, sólo con la variabilidad natural, que efectivamente hubieran producido un enfriamiento para la segunda mitad del S.XX. La franja roja es el resultado de todos los modelos teniendo en cuenta las variaciones naturales más el aumento de las emisiones antrópicas. La línea negra es la observación. Está claro que sin el aporte al sistema de las emisiones derivadas de las actividades humanas el aumento global de temperaturas no tiene explicación científica.

48 Repercusiones locales Zaragoza - Aeropuerto 165 Temperatura media anual (décimas ºC) Temperatura media anual Media móvil 5 años Media = 15,0 ºC En Zaragoza Aeropuerto, se aprecia una tendencia similar (comparar con las bandas rojas y la línea negra de la diapositiva anterior) de calentamiento desde la segunda mitad de los 70. También se aprecia un cierto enfriamiento en los años 91 y 92 (que aparecen a escala global) como consecuencia de la erupción del Pinatubo por si se quiere añadir el dato y el comentario-. Podría aducirse que el calentamiento de Zaragoza se debe a la proximidad de la ciudad en crecimiento y al efecto de isla de calor urbana (en realidad no porque está bastante lejos del núcleo), por eso se añade la diapositiva siguiente, donde se comparan varias series largas próximas cuyas condiciones no han variado en los últimos años.

49 Carcastillo - La Oliva (NA) Temperatura media anual (décimas ºC) Tendencia comparable en otras series de la Cuenca del Ebro Temperatura media anual (décimas ºC) 115 Temperatura media anual Media = 13,4 ºC Media móvil 5 años Huesca - Monflorite Media = 13,6 ºC Daroca (Z) 145 Temperatura media anual (décimas ºC) Media = 12,5 ºC Estas series con un comportamiento similar son La Oliva, Monflorite y Daroca. En realidad, el calentamiento afecta a todas las series observadas.

50 Evolución de la temperatura media en Zaragoza-Aeropuerto : 14,6º C : 15,8º C : 15,0º C : 15,9º C Variaciones mensuales de la temperatura Temperatura media º C Medias Medias Medias Medias Tx (ºC) Zaragoza-Aeropuerto Evolución 1 18May-21Jun de las temperaturas medias mensuales 2 1Jun-5Jul 3 15Jun-19Jul Jun-2Aug Jul-16Aug Jul-30Aug 7 10Aug-13Sep Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic. Se vuelve a Zaragoza para tratar de la evolución de la temperatura media en cifras en los dos periodos de referencia 61-90, 71-00, en los diez últimos años y en los cinco últimos años. La gráfica siguiente compara la evolución mensual de las temperaturas, mostrando un cierto calentamiento entre las medias y 71-00, pero un clarísimo calentamiento en los dos periodos siguientes, con un aumento del verano térmico, que supera las anteriores medias de agosto entre junio y septiembre, y un aumento de la temperatura en todos los meses salvo diciembre y enero. Todo hace indicar que este año se mantiene esa tendencia. La otra gráfica es un poco redundante con la anterior, pero muestra la evolución de las temperaturas máximas por periodos (Álvarez-Abaurrea) en el aeropuerto de Zaragoza.

51 Evolución de la precipitación en Zaragoza Media : 317,7 mm Media : 339,8 mm Zaragoza Precipitación anual Media móvil 5 años Precipitación (mm) Media = 317,7 mm La precipitación muestra ciclos, y un cierto descenso con respecto a los años 50 y 60, pero sin una tendencia marcada en Zaragoza (ojo, hay estudios de Cuadrat que muestran un descenso de las precipitaciones en la Cuenca del Ebro en los últimos años del orden del 20 %) En realidad, se observa un cierto aumento local entre la media y los diez últimos años del orden del 10%.

52 Características de la precipitación en Zaragoza (1) Zaragoza-Aeropuerto Comparación porcentual de las precipitaciones mensuales Porcentaje anual de las precipitaciones Media Media Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic. La variación porcentual de las precipitaciones por meses entre el periodo y los últimos 10 años, no muestran grandes variaciones, salvo quizá un descenso de las precipitaciones en las estaciones de invierno y verano y un aumento en primavera y otoño.

53 Características de la precipitación en Zaragoza (2) Zaragoza-Aeropuerto Zaragoza-Aeropuerto Número anual Número de anual días de días con con precipitación apreciable igual o superior Precipitación media por día de precipitación apreciable a 10 mm 120 7, , , , , , Número anual de días 1,0 Número anual Precipitación de díasmedia 2 Media móvil 5 años 0 Media móvil Media 5 años móvil 5 años 0 0,0 Precipitación (mm) El número de días de precipitación en Zaragoza ha aumentado ligeramente a lo largo del tiempo, si bien ha disminuido la cantidad de precipitación por cada día con precipitación apreciable. Los días en los que la precipitación es igual o superior a 10 mm tampoco muestran tendencia clara, salvo una mayor variabilidad interanual desde los 80.

54 Escenarios (IPCC 2007) B1: Énfasis medioambiental A1T: Énfasis económico, energías renovables B2: Énfasis medioambiental, regional A1B: Énfasis económico, equilibrado A2: Énfasis económico, regional A1FI: Énfasis económico, uso intensivo de combustibles fósiles El calentamiento global previsto según los diferentes escenarios (con los intervalos de confianza a la derecha) y una chuleta con la descripción de cada escenario.

55 Tendencias previstas para la temperatura Proyecciones para la temperatura media anual en los periodos y y tres escenarios B1 (ecológico), A1B (desarrollista equilibrado) y A2 (desarrollo diferente por regiones, pero sin una reducción drástica de las emisiones) (IPCC, 2007). Las variaciones son relativas al periodo

56 Tendencias previstas para la precipitación Cambios para la precipitación en el periodo con respecto a las del y el escenario A1B, para invierno (DEF) y verano (JJA). Fuerte descenso en el área mediterránea.

57 Escenarios regionalizados para la temperatura Variaciones previstas en el periodo para la temperatura mensual con respecto a las medias del periodo , con el escenario A2 (INM, 2007). Variaciones regionalizadas de la temperatura por meses según el escenario A2 y el modelo global HadM3H, regionalizada por análogos por el INM. Calentamiento especialmente en el centro de la península y en verano. Las fechas de referencia aparecen en la diapositiva.

58 Escenarios regionalizados para la precipitación Variaciones porcentuales previstas para el periodo con respecto al periodo , para el escenario A2 y dos modelos diferentes (INM, 2007) Lo mismo para la precipitación, pero con dos modelos diferentes, el GCGM2 y el HadAM3H (resp.) Comentar que lo de la precipitación está menos claro y por eso aparecen diferencias, no tanto en el descenso veraniego, que parece claro, como en la ausencia de una señal clara para el resto de los meses.